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第六章 化学反应与能量
第一课时　化学反应与热能
第一节　化学反应与能量变化
必修第二册
【情景引入】
　　现代社会中，人类的一切活动（从衣食住行到文化娱乐，从社火生产到学科研究等）都离不开能量。
[思考１]在化学反应中能量又是以什么形式进行变化呢？
【学习目标与核心素养】
从化学键的断裂和形成上认识化学能量与化学变化的本质。
理解化学反应中能量的变化取决于反应物与生成物的总能量的相对大小。　
PART
01
PART
02
PART
03
了解吸热反应和放热反应的概念，熟知常见的吸热反应和放热反应。
【实验探究】实验6-1
实验操作 在试管中加入2 mL 2 mol/L 盐酸，再放入用砂纸打磨光亮的镁条，用温度计测量过程的温度变化
实验现象
实验结论
反应原理
镁条逐渐溶解，有气泡产生，温度计温度上升。
镁与盐酸反应放出热量
Mg + 2HCl 　=　 MgCl2 + H2↑
【实验探究】实验6-2
实验操作 在试管中加入2 mL 2 mol/L 盐酸，再放入用砂纸打磨光亮的镁条，用温度计测量过程的温度变化
实验现象
实验结论
反应原理
有刺激性气味气体产生；木片与烧杯底被冰粘在了一起；用手触摸杯壁下部，有凉的感觉。
氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应放出热量
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
一、化学能与热能的相互转化
在化学反应中能量的变化表现为热量的吸收或释放
１、吸热反应：
吸收热量的化学反应
放出热量的化学反应
２、放热反应：
常见的放热反应
大多数化合反应
所有燃烧反应
酸碱中和反应
金属与酸或水的置换反应
铝热反应
常见的吸热反应
以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应
大多数分解反应
Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
NaHCO3与盐酸的反应
【思考２】为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？
４、吸热反应也不一定需要加热，
【注意事项】
１、需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，
２、放热反应在常温下不一定容易发生，
３、高温条件下进行的反应不一定是吸热反应，
（1）旧化学键的　　　　　和新化学键的　　　　。
（2）断开化学键要　　　　能量，形成化学键要　　　　能量，吸收的能量与释放的能量　　　　　。
（1）生成新物质（符合质量守恒定律）；
（2）释放能量或吸收能量（符合能量守恒定律）。
断裂
形成
吸收
放出
不相等
二、化学反应的本质和特征
1、本质：
2、特征：
结论：在相同条件下，由原子形成1 mol化学键时所 ，与断开1 mol相同化学键所 是相等的。
放出的能量
吸收的能量
　　以H2 + Cl2 =2HCl为例，断开1 mol H-H 键要吸收 436 kJ 的能量断开1 mol Cl-Cl 键要吸收 243 kJ 的能量，生成1 mol H-Cl 键要释放 431 kJ 的能量。
E吸收=436+243=679 kJ　　　　 E释放=431×2=862 kJ
1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl分子的过程中， 了 kJ的能量。
释放
183
△E＝ E反总键能－ E生总键能
键能：常温常压下，将1mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所需要的能量(单位为kJ.mol-1)
键 键能 键 键能
H－H 436 C－H 415.0
Cl－Cl 242.7 O－H 462.8
Br－Br 193.7 N－H 390.8
I－I 152.7 H－Cl 431.8
C－C 347.7 H－I 298.7
[知识扩展]
键能越大物质越稳定
三、从总能量的角度分析化学反应的能量变化
各种物质都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同。放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来，吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”。
反应物的总能量>生成物的总能量
化学反应放出能量
反应物的总能量
生成物的总能量
能量的释放
反应物的总能量<生成物的总能量
化学反应吸收能量
反应物的总能量
生成物的总能量
能量的吸收
E反＞E生，该反应为放热反应
E反＜E生，该反应为吸热反应
吸热反应与放热反应的真实能量变化图
放热反应
吸热反应
四、人类对能源的利用
１、人类利用能源的三个阶段
①柴草时期
②化石能源时期
③多能源结构时期
２、利用过程中面临两个问题
一是其短期内不可再生，储量有限，随着能源消费需求的不断增加，能源消费量与储量之间的矛盾日益突显；
二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。
3、解决方法
（2）开发利用新能源
（1）节能减排
节能
寻找新能源
太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等
　　一个是燃料燃烧阶段，可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的燃烧效率；
　　另一个环节是能量利用阶段，可通过使用节能灯，改进电动机的材料和结构，以及发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用，有效提高能源利用率。
【课堂小结】
１、下列说法正确的是（　 ）
A．物质发生化学变化都伴随着能量变化
B．任何反应中的能量变化都表现为热量变化
C．物质变化时若伴有能量变化，则一定是化学变化
D．没有物质的化学变化，也就没有能量的变化
【课堂同步练习】
A
２、已知反应A + B = C + D的能量变化如图所示，下列关于此反应的说法不正确的是（　　）
A．是吸热反应
B．该反应不符合能量守恒定律
C．生成物的总能量高于反应物的总能量
D．反应中断开化学键吸收的总能量高于
形成化学键放出的总能量
B
3、将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。下列说法正确的是（ 　　 ）
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中，热能转化为产物内部的能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.NH4HCO3的能量一定低于NH4Cl的能量
B
４、下图中，能表示灼热的炭与二氧化碳反应的能量变化的是（ ）
C
5、“能源分类相关图”如下图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是（ ）
A.煤炭、石油、潮汐能
B.水能、生物能、天然气
C.太阳能、风能、沼气
D.地热能、海洋能、核能
C
６、下列说法不正确的是（ 　 ）
A.当今社会人们所需的能量绝大部分是由化学反应产生的
B.目前，全球仍处于化石能源时代
C.人体生命活动所需要的能量，是由氧化还原反应提供的
D.凡是放出热量的化学反应均可用来造福人类
D
【思考与讨论】 煤、汽油和柴油等作为燃料大量使用会造成空气污染，但不使用它们又会严重影响现代社会的生产和生活。对此，请从社会不同人群的角度，提出你的想法或建议，并与同学讨论。
谢谢欣赏

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